JP6778509B2 - ワイヤーソー装置及びこの装置を用いた粉末成形体の切り出し方法 - Google Patents
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Description
(b)密度3〜10g/cm3
(c)抗折力0.1〜50MPa
(B)第1の基点への切断部の到達の後(又は到達に応答して)、粉末成形体を少なくともY軸方向に前進動させつつY軸方向及びZ軸方向に移動させ、二次成形体の断面外形線(断面形状)の少なくとも一部の外形線に対応する切断軌跡で粉末成形体を切断加工するための立体切断工程と、
(C)第1の横方向切断工程と立体切断工程とを1つの切断サイクルとし、この切断サイクルを、粉末成形体を少なくともY軸方向に前進動させつつ、Y軸方向に繰り返し、少なくとも前記第1の基点に戻る複数の切断軌跡を形成して、複数の二次成形体をY軸方向に隣接させて粉末成形体を切断加工するための繰返し工程と、
(D)最終切断サイクルの立体切断工程の後、二次成形体を分離回収する工程とを含んでいてもよい。
(H2)ワイヤーソーとの接触を回避して、粉末成形体をX軸方向、Y軸方向及びZ軸方向に移動させ、粉末成形体の第1の切断開始部側にワイヤーソーを位置(初期位置)させ、第1の切断開始部と異なる高さ位置を第2の切断開始部として、粉末成形体をY軸方向に前進動させ、切断サイクルを順方向に繰り返し、粉末成形体の第2の切断終点部に至るまで横方向に切断加工する
(b)物理的方法(X軸、Y軸及びZ軸方向の寸法)により測定又は算出した容積と重量とに基づいて算出した密度2〜10g/cm3(例えば、3〜10g/cm3、好ましくは3〜9g/cm3(例えば、5〜8g/cm3)、さらに好ましくは6〜7.5g/cm3)程度
(c)CIS(日本機械工具工業会(旧超硬工具協会)規格)026に規定する方法に準じて測定した抗折力0.1〜50MPa(例えば、0.5〜25MPa、好ましくは0.7〜10MPa(例えば、1〜5MPa)、さらに好ましくは1〜3MPa)程度であってもよい。
(2)第1の基点を基点として(又は第1の基点への切断部の到達に応答して)、粉末成形体をY軸方向及びZ軸方向に移動させ(例えば、少なくともY軸方向に前進動させつつY軸方向及びZ軸方向に移動させ)、二次成形体の断面外形線(断面形状)の少なくとも一部の外形線に対応する切断軌跡で粉末成形体を切断加工するための立体切断工程
(3)第1の横方向切断工程と立体切断工程とを1つの切断サイクルとし、この切断サイクルを、粉末成形体を少なくともY軸方向に前進動させつつ、Y軸方向に繰り返し、少なくとも前記第1の基点に戻る複数の切断軌跡(複数の閉じた軌跡又はループ状軌跡)を形成して、複数の二次成形体をY軸方向に隣接させて粉末成形体を切断加工するための繰返し工程
(4)最終切断サイクルの立体切断工程の後、二次成形体を分離回収する工程。
(2a)第1の基点22へのワイヤーソーの切断部の到達の後、粉末成形体10をY軸方向に前進動させつつY軸方向及びZ軸方向に移動させ、二次成形体27の断面外形線(断面形状)に対応し、かつY軸方向において前記第1の基点22に対して対向する所定の第2の基点23に至る切断軌跡(この例では、第1の半円弧状軌跡)24で粉末成形体10を切断加工する第1の半閉じ状(又は半ループ状)切断工程と、
(3a)前記(1a)第1の横方向切断工程と(2a)第1の半閉じ状半ループ状切断工程とを1つの切断サイクルとし、この切断サイクルを、粉末成形体10をY軸方向に前進動させつつY軸方向に繰り返す第1の繰返し工程(前進方向繰り返し工程)と、
(4a)最終切断サイクルの(2a)第1の半閉じ状(半ループ状)切断工程で第2の基点23に到達した後、粉末成形体10をY軸方向に前進動させて、粉末成形体10の第1の切断終点部25に至るまで粉末成形体10を横方向に切断加工する第2の横方向切断工程とを備えている。
(5a)破線で示されるように、第2の横方向切断工程の後、粉末成形体10をY軸方向に後退動(−Y軸方向に移動)させて、第2の横方向切断工程の切断軌跡に沿って切断部を第2の基点23に移動させる工程と、
(6a)切断部が第2の基点23に到達した後、粉末成形体10をY軸方向に後退動させつつY軸方向及びZ軸方向に移動させ、二次成形体27の断面外形線に対応し、かつ第2の基点23から第1の基点22に戻る切断軌跡(この例では、前記第1の半円弧状軌跡と連なり、閉じループ状軌跡を形成する第2の半円弧状で軌跡)26で粉末成形体10を切断加工する第2の半閉じ状(半ループ状)切断工程と、
(7a)(4a)第2の横方向切断工程と(6a)第2の半閉じ状半ループ状切断工程とを1つの切断サイクルとし、この切断サイクルを、粉末成形体10をY軸方向に後進動させつつ繰り返す第2の繰返し工程(後退方向繰り返し工程)と、
(8a)最終切断サイクルの(6a)第2の半閉じ状半ループ状切断工程で第1の基点22に到達した後、粉末成形体10をY軸方向に後進動させて、第1の横方向切断工程の切断軌跡に沿って(粉末成形体10の第1の切断開始部に至るまで)粉末成形体10を横方向に移動させる工程とにより、複数の二次成形体27がY軸方向に隣接して切り出された粉末成形体10を形成できる。
(2b)第1の基点22へのワイヤーソーの切断部の到達の後(又は到達に応答して)、粉末成形体10をY軸方向に前進動及び後退動させつつY軸方向及びZ軸方向に移動させ、二次成形体10の断面外形線(断面形状)に対応し、かつ前記第1の基点22に戻る閉じ形態の切断軌跡33で粉末成形体10を切断加工する閉じ状(ループ状)切断工程と、
(3b)(1b)第1の横方向切断工程と(2b)閉じ状(ループ状)切断工程とを1つの切断サイクルとし、この切断サイクルを、粉末成形体10をY軸方向に前進動させつつY軸方向に繰り返す繰返し工程と、
(4b)最終切断サイクルの(2b)閉じ状(ループ状)切断工程で第1の基点22に到達した後、粉末成形体10をY軸方向に前進動させて、粉末成形体10の第1の切断終点部25に至るまで粉末成形体10を横方向に切断加工する第2の横方向切断工程とを含んでいる。
(2c)第1の基点22への切断部の到達の後(又は到達に応答して)、粉末成形体10をY軸方向に前進動(+Y軸方向に移動)させつつZ軸方向に移動(下降動)させるとともにY軸方向に後退動(−Y軸方向に移動)させつつZ軸方向に移動(上昇動)させ、二次成形体の断面外形線(断面形状)に対応し、かつ前記第1の基点22に戻る閉じ形態(この例では、円弧状、円形状又はループ状の形態)の切断軌跡24で粉末成形体10を切断加工する閉じ状(又はループ状)切断工程と、
(3c)前記第1の基点22への前記切断部の再到達の後(又は到達に応答して)、粉末成形体10をY軸方向に前進動させつつZ軸方向に移動(下降動)させ、Y軸方向において第1の基点22と対向し、かつ閉じ形態(円弧状の形態)の切断軌跡24の対向部よりも前方(+Y軸方向)に位置する所定の第2の基点23に至る半閉じ状(半ループ状)の切断軌跡28で粉末成形体10を切断加工する半閉じ状(又は半ループ状)切断工程とを含んでいる。
粉末状炭化タングステンWCと、粉末状コバルトCoと、パラフィンとを含む混合末のブロック状圧縮成形体(縦50×横100×高さ200mm)を減圧下、700℃に加熱し、パラフィンを除去し、粉末成形体を調製した。JIS Z 2244(測定荷重9.8N)で測定したとき、粉末成形体の硬度は0.23GPa、寸法に基づいて計算した容積と重量とから算出した粉末成形体の密度は7.0g/cm3、CIS 026で測定した粉末成形体の抗折力は2.2MPaであった。
実施例1と同様にして調製した粉末成形体を、図1に示すテーブルに載置し、ピアノ線(平均径0.18mm)にダイヤモンド砥粒が電着したワイヤーソー(平均径0.25mm)をX軸方向に走行させ、粉末成形体をY軸方向(+Y軸方向)に前進動させながら、横方向にスライスした後、Z方向(高さ方向)に約0.6mm移動させて粉末成形体をY軸方向(−Y軸方向)に後退動させて横方向にスライスする操作を繰り返した。このようなスライス操作により、多数の厚み0.4mmのプレート状二次成形体を調製した。二次成形体は厚みが薄いにもかかわらず、欠けなどの損傷部が生成することなく調製できた。
実施例1において、図4(b)に示す切断軌跡で丸棒状の二次成形体の直径を0.8mmΦとする以外、実施例2と同様にして極細丸棒状の二次成形体を縦横方向に隣接させて形成した。得られた極細丸棒状の二次成形体を、実施例1と同様にして焼結し、焼結体(超硬合金の極細ピン)を調製した。この焼結体は、前記実施例1と同様の硬度、密度及び抗折力を有していた。
10…粉末成形体
11…テーブル
12,32…保持部材
21…第1の切断開始部
22…第1の基点
23…第2の基点
24,26,28,33,34…切断軌跡
25…第1の切断終点部
17,27,37…二次成形体
Claims (12)
- 焼結されていない粉末成形体をワイヤーソーで切断加工するための装置であって、横方向に走行可能なワイヤーソーと、このワイヤーソーに対して、奥行き方向及び高さ方向に相対的に移動可能であり、かつ前記粉末成形体を載置又は保持可能なテーブルとを備えているワイヤーソー装置であって、前記ワイヤーソーによる連続した形態の切断軌跡で複数の二次成形体を切り出し可能な装置。
- 横方向にワイヤーソーが走行可能な切断域と、この切断域において、ワイヤーソーに対して奥行き−高さ方向に移動可能なテーブルとを備えている請求項1記載の装置。
- ワイヤーソーに対して、テーブルに載置又は保持された粉末成形体を奥行き方向に進退動させるための進退動手段と、ワイヤーソーに対して粉末成形体を高さ方向に上下動させるための上下動手段と、前記進退動手段と上下動手段とを制御し、ワイヤーソーを中心として粉末成形体を奥行き−高さ方向に移動させるための制御ユニットとを備えている請求項1又は2記載の装置。
- 粉末成形体が、下記(a)(b)及び(c)から選択された少なくとも1つの特性を有している請求項1〜3のいずれかに記載の装置。
(a)硬度0.01〜1GPa
(b)密度3〜10g/cm3
(c)抗折力0.1〜50MPa - 粉末成形体が超硬合金粉末成形体である請求項1〜4のいずれかに記載の装置。
- 一次成形体としての焼結されていない粉末成形体をワイヤーソーで切断して二次成形体を製造する方法であって、ワイヤーソーを横方向に走行させ、このワイヤーソーに対して、テーブルに載置又は保持した粉末成形体を、奥行き方向及び高さ方向に相対的に移動させ、ワイヤーソーによる連続した形態の切断軌跡で粉末成形体を切断して複数の二次成形体を製造する方法。
- ワイヤーソーに対して、テーブルに載置又は保持した粉末成形体を奥行き方向及び高さ方向に移動させ、三次元立体形状の二次成形体を切り出す請求項6記載の方法。
- ワイヤーソーに対して、テーブルに載置又は保持した粉末成形体を奥行き方向及び高さ方向に移動させ、複数の三次元立体形状の二次成形体を奥行き方向に隣接させて切り出す請求項6又は7記載の方法。
- (1)ワイヤーソーに対して、粉末成形体を少なくとも奥行き方向に前進動させて粉末成形体の第1の切断開始部から所定の第1の基点にまで粉末成形体を切断加工する第1の横方向切断工程と、
(2)第1の基点への切断部の到達の後、粉末成形体を少なくとも奥行き方向に前進動させつつ奥行き方向及び高さ方向に移動させ、二次成形体の断面外形線の少なくとも一部の外形線に対応する切断軌跡で粉末成形体を切断加工するための立体切断工程と、
(3)第1の横方向切断工程と立体切断工程とを1つの切断サイクルとし、この切断サイクルを、粉末成形体を少なくとも奥行き方向に前進動させつつ、奥行き方向に繰り返し、少なくとも奥行き方向に後退進させて、一筆書きの要領で前記第1の基点に戻り、複数の閉じた切断軌跡又はループ状の切断軌跡を形成して、複数の二次成形体を奥行き方向に隣接させて粉末成形体を切断加工するための繰返し工程と、
(4)最終切断サイクルの立体切断工程の後、二次成形体を分離回収する工程とを含む請求項6〜8のいずれかに記載の方法。 - 粉末成形体を異なる高さ位置で切断加工し、高さ方向に間隔をおいて、奥行き方向に隣接して形成された複数の二次成形体の列が形成された形態で、複数列の二次成形体を形成する請求項9記載の方法。
- 請求項6〜10のいずれかに記載の方法で生成した二次成形体を焼結し、焼結体を製造する方法。
- 焼結体が超硬合金である請求項11記載の方法。
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